Тепловой насос своими руками для отопления дома: схемы вода-вода, воздух-воздух, тепловые насосы из кондиционера и холодильника
Сегодня мало кто сомневается в том, что тепловой насос для отопления дома – самое эффективное средство из всех существующих. Оно же — самое дорогое и сложное в исполнении. По этой причине многие домашние умельцы взялись за самостоятельное решение данной проблемы. Но ввиду ее высокой сложности достижение положительных результатов дается весьма непросто, нужно иметь энтузиазм, терпение и вдобавок хорошо изучить теорию. Наша статья для тех, кто делает первый шаг на пути внедрения у себя дома такого альтернативного источника энергии, как тепловой насос, сделанный своими руками.
Устройство и принцип работы
Для сборки действующей модели теплового насоса не обойтись без знания теории, а точнее, принципа действия этого устройства. Хотелось бы изначально отметить, что утверждения о КПД в 300, 500 и 1000% — это миф или просто маркетинговый ход, рассчитанный на незнание рядовым пользователем законов физики. Так вот, тепловой насос – это устройство, берущее тепловую энергию в одном месте и перемещающее ее в другое с определенным КПД, не превышающим 100%. В отличие от котельных установок, он самостоятельно тепло не производит.
Примером могут служить домашние холодильники и кондиционеры, чья конструкция основана на так называемом цикле Карно, его же использует принцип работы теплового насоса для отопления или ГВС. Суть этого цикла заключается в движении вещества (рабочего тела) по замкнутой системе и меняющего свое агрегатное состояние с жидкого на газообразное и наоборот. В момент перехода выделяется или поглощается огромное количество энергии.
Чтобы пояснить на более доступном языке, перечислим основные элементы, которые включает в себя устройство теплового насоса:
- компрессор;
- теплообменник, где рабочее тело переходит в газообразное состояние (испаритель);
- теплообменник, в котором рабочее тело конденсируется (конденсатор);
- расширительный (редукционный) клапан;
- средства управления и автоматики;
- магистрали из медных трубок.
В качестве рабочего тела выступает вещество, закипающее при низких температурах – фреон. Циркулируя по трубке в виде жидкости, первым делом он попадает в испаритель. После взаимодействия с теплоносителем от внешнего источника (воздух, вода, грунт) рабочее тело испаряется и продолжает свое движение в виде газа. На этом участке давление в системе — низкое. Всю цепочку цикла отражает принципиальная схема теплового насоса:
Пройдя компрессор, фреон под давлением движется ко второму теплообменнику, где ему предстоит сконденсироваться и передать полученное тепло воде, снова приняв жидкое состояние. Далее, рабочее тело попадает в расширительный клапан, давление снова падает и оно продолжает свой путь к испарению. Цикл завершен.
Заводские теплонасосы для жилого дома способны выдавать теплоноситель с температурой 55—60 ºС, этого достаточно для обогрева помещений радиаторами либо теплыми полами. При этом вся система отопления затрачивает электроэнергию на такие цели:
- питание компрессора;
- вращение роторов циркуляционных насосов наружного и внутреннего контура;
- питание средств автоматики и контроля.
Получается, что при потрeблении 1 кВт электричества действие теплового насоса может переместить в дом до 5 кВт тепловой энергии извне, отсюда и небылицы о КПД 500%.
Тепловой насос воздух-воздух
Теоретически любая среда, имеющая температуру выше абсолютного нуля (минус 273 ºС), обладает запасом тепловой энергии. А значит, ее можно извлечь, уж тем более это нетрудно сделать при температуре окружающего воздуха минус 10—30 ºС.
Для этой цели служит тепловой насос воздух-воздух, отнимающий тепло у наружной окружающей среды и перемещающий его внутрь частного дома. Это самый доступный способ по цене оборудования и стоимости монтажа, он же – наименее эффективный. Чем крепче мороз на улице, тем меньше тепла удается получить. Принцип действия системы показан на рисунке:
Наружный блок воздушного теплового насоса внешне похож на такой же агрегат сплит-системы, только внутри у него нет компрессора. Остается лишь пластинчатый теплообменник и вентилятор, чьей задачей является повысить интенсивность процесса путем нагнетания через пластины большого количества воздуха.
Тепловой насос вода-вода
Более эффективным вариантом считается тепловой насос вода-вода. Он извлекает тепловую энергию из ближайшего водоема, если таковой есть на расстоянии до 100 м от дома. Другой, более распространенный способ – отбор тепла у грунтовых вод через скважину. По сути, скважин нужно 2: одна для выкачивания воды, другая – для ее сброса. Ниже представлены схемы тепловых насосов, действующих по такому принципу:
Здесь есть свои нюансы. Вода из скважины должна проходить очистку перед попаданием теплообменник, а трубы надо прокладывать ниже глубины промерзания грунта. Другое дело – контур на дне водоема, он заполняется незамерзающей жидкостью (пропиленгликолем), что служит посредником между водой и хладагентом.
Важно. Способность обеспечить частный дом тепловой энергией в этом случае зависит от производительности скважины и объема воды в пруде. Также существуют варианты погружения внешнего контура в проточную воду реки или канализационный септик.
Также существуют геотермальные тепловые насосы, чей принцип работы не отличается от предыдущих типов аппаратов, только тепло извлекается из грунта на глубине, где температура всегда одинакова – плюс 7 ºС. Для этого в землю закапывается горизонтальный контур из труб, занимающий большую площадь, либо в скважины глубиной 25 м опускаются геотермальные зонды. В обоих случаях в качестве теплоносителя используется антифриз.
Считается, что работа теплового насоса, добывающего тепло из грунта, — самая стабильная и эффективная. Но покупка и монтаж подобного оборудования очень дороги, а домашние мастера-умельцы редко прибегают к реализации этого варианта.
Как собрать тепловой насос в домашних условиях?
Поскольку термодинамический расчет теплового насоса представляет для большинства домашних мастеров — самодельщиков немалую сложность, приводить его здесь мы не будем. Наша задача – представить несколько действующих моделей, чтобы любой энтузиаст мог взять какую-нибудь из них за основу для создания собственного детища.
Необходимо отметить, что тепловой насос, придуманный и собранный своими руками, для подавляющего большинства рядовых пользователей останется недостижимой мечтой, если не приложить к его изготовлению массу усилий и времени.
Простейший тепловой насос из старого холодильника был описан в статье журнала «Инженер» за 2006 г. Он позиционируется, как нагреватель воздух – воздух для небольшого помещения или теплицы. Кстати, какой бы ни был мощный бытовой холодильник, на обогрев даже небольшого дома его не хватит, а вот на 1 комнатку – вполне. Решение реализуется 2 способами, причем внутренняя автоматика отключения демонтируется и все агрегаты соединяются напрямую для непрерывной работы. В первом случае старый холодильник находится в помещении, конструкция насоса показана на схеме:
Снаружи к нему прокладывается 2 воздуховода и врезается в переднюю дверку. Воздух по верхнему каналу попадает в морозилку, охлаждается и опускается к нижнему воздуховоду из-за увеличения плотности. Затем он покидает корпус холодильника, вытесняемый верхним потоком. Помещение прогревается от теплообменника, расположенного на задней стенке агрегата. По второму способу сделать своими руками тепловой насос так же просто, надо лишь встроить холодильник в наружную стену, как изображено на схеме:
Самодельный обогреватель из холодильника может функционировать до наружной температуры минус 5 ºС, не ниже.
Тепловой насос из кондиционера
Современные сплит-системы, особенно инверторного типа, успешно выполняют функции того же теплового насоса воздух – воздух. Их проблема в том, что эффективность работы падает вместе с наружной температурой, не спасает даже так называемый зимний комплект.
Домашние умельцы подошли к вопросу иначе: собрали самодельный тепловой насос из кондиционера, отбирающий теплоту проточной воды из скважины. По сути, от кондиционера тут используется только компрессор, иногда – внутренний блок, играющий роль фанкойла.
По большому счету, компрессор можно приобрести отдельно. К нему потребуется сделать теплообменник для нагрева воды (конденсатор). Медная трубка с толщиной стенки 1—1.2 мм длиной 35 м наматывается для придания формы змеевика на трубу диаметром 350—400 мм или баллон. После чего витки фиксируются перфорированным уголком, а затем вся конструкция помещается в стальную емкость с патрубками для воды.
Компрессор из сплит-системы присоединяется к нижнему вводу в конденсатор, а к верхнему подключается регулирующий клапан. Таким же образом изготавливается испаритель, для него сгодится обычная пластиковая бочка. Кстати, вместо самодельных емкостных теплообменников можно использовать заводские пластинчатые, но это обойдется недешево.
Сама по себе сборка насоса не слишком сложна, но здесь важно уметь правильно и качественно пропаивать соединения медных трубок. Также для заправки системы фреоном потребуются услуги мастера, не станете же вы специально покупать дополнительное оборудование. Дальше – этап наладки и пуска теплового насоса, который далеко не всегда проходит удачно. Возможно, придется немало повозиться, чтобы добиться результата.
Заключение
Конечно, отопление дома тепловым насосом – мечта многих домовладельцев. К сожалению, стоимость установок слишком высокая, а справиться с собственноручным изготовлением могут единицы. И то зачастую мощности хватает лишь на ГВС, об отоплении речь не идет. Если бы все было так просто, то у нас в каждом доме стоял самодельный тепловой насос, а пока что он остается недоступным широкому кругу пользователей.
Виды декоративных красок для стен. Советы по выбору качественного материала. Декоративные краски для стен позволяют создать неповторимый внешний вид вашего жилья. Производители предлагают на выбор краски для декора с эффектом шелка, с эффектом песка, с эффектом бархата, мрамора, гранита, штукатурки, драгоценных металлов (золота, серебра). Также краски бывают с добавлением перламутра, в результате нанесения которой вы получите эффект хамелеона. Узнайте подробнее в статье =>>...
08 12 2025 0:28:23
Чтобы сэкономить до 40% на затратах на теплоснабжение и исключить зависимость от цен на энергоносители целесообразно использовать геотермальные тепловые насосы ......
07 12 2025 21:14:37
В этой статье речь пойдет о том, как установить приточный клапан для пластикового окна. Вы узнаете, действительно ли он нужен, его принцип действия, какой клапан выбрать (по конструкционным особенностям, способами управления, основным хаpaктеристикам). Далее рассмотрим монтаж проветривателя с перфорацией и без фрезеровки. В конце вы найдете массу полезных рекомендацией и видеороликов по теме статьи=>>...
06 12 2025 19:33:33
В данной статье вы узнаете, что из себя представляют настенные газовые котлы Viessmann (24 кВт), расскажем вам о одноконтурных и двухконтурных типах, а так же предоставим отзывы пользователей и диапазон цен....
05 12 2025 19:45:57
В статье вы узнаете, что такое утепленная шведская плита (УШП). Для чего она применяется. Из чего состоит. Какими преимуществами и недостатками обладает. Также узнаете, по каким параметрам можно рассчитать ее стоимость. Как производится установка конструкции плитного железобетонного основания. Узнайте подробнее в статье=>>...
04 12 2025 2:15:44
Изготовление и установка гаражных ворот распашного вида. Советы и рекомендации. Эта статья пригодится тем, кто задался целью изготовить ворота для гаража своими руками. Расскажем, какой набор инструментов вам понадобится, а также про материалы для выполнения данной работы. Рассмотрим основные этапы по созданию гаражных ворот, нюансы на которые нужно обращать внимание, чтобы получить в результате надежную конструкцию без лишних затрат. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 12 2025 16:46:37
Что делать, чтобы избежать ошибок и лишних трат при оборудовании внутренней гидроизоляции, необходимо соблюдать правила. В данной статье мы поговорим о том, как грамотно оборудовать гидроизоляцию в подвале. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 12 2025 8:28:29
Полный обзор напольных газовых котлов АОГВ (АКГВ) Жуковский: одноконтурные и двухконтурные. Модели АОГВ (АКГВ)-11.6-3; 17.4-3; 23.2-3; 29-3. Сравнение серий Эконом, Универсал и Комфорт. Настройка автоматики. Инструкция, хаpaктеристики....
01 12 2025 9:14:53
Узнай как приготовить жаропрочный бетон своими руками, а также в чем различие жаропрочного и огнеупopного бетона! Нагрев и охлаждение, инструкция в этой статье, узнайте подробности=>>...
30 11 2025 17:38:32
В этой статье вы узнаете, как правильно произвести расчет высоты дымохода относительно конька крыши, а также как рассчитать высоту коньковой планки на примере двускатной кровли и какой СНиП нормы высоты трубы над кровлей....
29 11 2025 7:15:13
Как установить Пластиковые наличники на окна: разновидности, отделка, установка своими руками. Пластиковые окна, а точнее их отделка, регламентируется...
28 11 2025 17:36:19
В этой статье мы поговорим о том, что делать, если дует между окном и подоконником. Вы узнаете, как найти проблемное место, по какой причине появляются сквозняки в окне, а также как устранить проблему (оконный притвор, штапики, створки, подоконник и откосы). Далее поговорим о доработке стеклопакета и современных способах тепловой изоляции....
27 11 2025 16:24:59
В данной статье вы познакомитесь с настенными газовыми котлами фирмы Vaillant: узнаете их устройство, найдете инструкцию по эксплуатации, а также актуальные отзывы владельцев и цены на одноконтурные модели (12 и 24 кВт)....
26 11 2025 16:59:29
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет клинкерная плитка для фасада, узнаете как производится укладка и облицовка стены плиткой под кирпич и под камень, узнаете о размерах и толщине панелей, а так же расскажем вам о устройстве вентилируемого фасада и как правильно производится его монтаж....
25 11 2025 0:39:36
Данная установка представлена компактным и простым при производстве агрегатом для отопления. Существуют следующие разновидности печек на жидком топливе: двухконтурные газовоздушные; фитильные; с капельной подачей топлива; распыляющие горючее. Для увеличения производительности таких печей, они могут быть оборудованы кaнaльным вентилятором. Полное сгорание отработанного топлива возможно при полном сжигании продуктов горения посредством дополнительной подачи воздуха. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 11 2025 4:42:39
В данной статье вы познакомитесь с основными нюансами работы с кладочной сеткой для пеноблоков ее видами. Расскажем какую сетку лучше выбрать, конкретно для Вашего случая, чтобы кладка прослужила как можно дольше. Так же Вы получите несколько полезных, проверенных опытом советов по пpaктическому применению. Материал составлен экспертами, которые имеют многолетний опыт работы в данной сфере. Узнайте подробнее в статье=>>...
23 11 2025 7:28:23
Циркуляционные насосы для систем отопления, работающие от электричества, способны разогнать теплоноситель до скорости 4 м/с! Это особенно важно, если нужно ......
22 11 2025 16:15:11
В этой статье мы поговорим о том, как заменить плитку и не повредить остальные элементы. Вы узнаете, почему появляются дефекты, как избавиться от поврежденных плиток, как снимать элементы и не повредить соседние. Далее рассмотрим, как удалить остатки клеевого состава и цемента с поверхности, как отремонтировать сколы и трещины без снятия и как правильно снимать старое покрытие. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 11 2025 1:37:26
В этой статье мы поговорим о ручном плазморезе. Вы узнаете, какие существуют разновидности, каково устройство инструмента. Также будет показана схема работы резака, правила выбора инструмента, а в конце статьи вы найдете все преимущества и недостатки данного устройства. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 11 2025 21:21:52
В этой статье мы поговорим и размерах гаражных ворот. Вы узнаете, какие типичные размеры у гаражных ворот, а также габариты секционных ворот, особенности размером рулонных, подъемно-поворотных и распашных ворот....
19 11 2025 6:23:33
В этой статье мы поговорим о технических хаpaктеристиках перхлорвиноловой фасадной краски марки ХВ-161, также представлен ГОСТ 25129-82 + достоинства и недостатки материала для фасада....
18 11 2025 3:30:51
Как устроен и работает мембранный расширительный бак. Рекомендации по выбору и правильной установке емкости в систему отопления, холод. и горяч.водоснабжения....
17 11 2025 6:21:29
Хотите узнать про монтаж планки примыкания на крыше частного дома. Верхняя и нижняя, узнай про правильную установку. Инструкция +фото и Видео в статье. Изучите подробнее в статье=>>...
16 11 2025 6:39:56
Как спроектировать дом с верандой или террасой на загородном участке. В этой статье расскажем о проектировании домов с верандой террасой фото, которых можно найти в свободном доступе на различных интернет ресурсах. Узнаете о популярных стилистических направлениях в создании веранд, а именно: в скандинавском стиле, кантри, прованс, современный минимализм. Раскроем конструкционные нюансы сооружения террасы и веранды для одноэтажных домов. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 11 2025 7:21:30
Описание устройства и принципа работы двухконтурного газового котла для отопления жилых помещений и нагрева воды....
14 11 2025 6:47:19
В данной статье вы познакомитесь с газовыми котлами Bosch gaz 4000 w, узнаете их устройство, какими техническими хаpaктеристиками они обладают, какие модели существуют (двухконтурный ZWA 24 кВт 2a), а также прочитаете отзывы владельцев....
13 11 2025 3:42:36
Описание устройства и принципа, по которому действует термопара для газового котла. Преимущества и недостатки элементов, работающих в газоиспользующих установках....
12 11 2025 4:41:55
В этой статье вы узнаете, какие виды мангалов есть и из каких материалов они изготовлены. Жаровни бывают складные, передвижные и стационарные. Изготавливают их из таких материалов как сталь, кирпич и чугун. Стандартный мангал выглядит как конструкция из кирпича или стали, стоящая на ножках, куда укладывают угли. Мясо в маринаде одевают на шампура, которые находятся над раскаленными углями....
11 11 2025 4:35:37
Клей для термопистолета представляет собой вещество, приобретающее вязкую консистенцию при нагревании до определенной температуры. Термоклей пригоден пpaктически для всего и остывает буквально сразу. Преимущественно благодаря таким хаpaктеристикам данный состав можно назвать настоящим суперклеем. Для получения надежного сцепления важную роль несут такие хаpaктеристики, как цвет, время отвердевания, вязкость структуры. Узнайте подробнее в статье=>>...
10 11 2025 18:54:55
Какой термостат использовать и как правильно подключить терморегулятор к радиаторному отоплению и теплому полу. Присоединение прибора к инфpaкрасным электронагревателям и ТЭНам....
09 11 2025 10:39:26
В этой статье мы рассмотрим влагостойкие обои в ванную, а также их достоинства и недостатки, выбор и возможности использования в помещении. Влагостойкие обои в ванную – Советы по выбору +Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 11 2025 3:17:28
В этой статье мы поговорим о видах фасадных панелей для облицовки фасада дома, а именно о фасадных панелях Wandstein, терpaкотовых под штукатурку, Ю пласте стоун-хаус и Доломите, а также о панелях с каменной (мраморной) крошкой....
07 11 2025 4:19:54
В данной статье вы узнаете, как правильно производить армирование ленточного фундамента шириной 60 см, 50 см, 40 см, 25 см своими руками стеклопластиковой арматурой + расчет шага хомутов, а так же предоставим вам фото чертежей и видео монтажа углов и всего каркаса конструкции....
06 11 2025 0:22:55
В статье можно найти информацию о том, что такое рубероид, из чего он состоит, как происходит его производство. Есть описание обозначений аббревиатуры в названии рубероида. Описаны преимущества и недостатки, способ монтажа наплавляемого рубероида, как подготовить поверхность к процессу укладки. Узнайте подробности в статье=>>...
05 11 2025 11:19:31
Однотрубные и двухтрубные схемы подключения радиаторов к котлу. Обзор распространенных разновидностей отопительных систем и способов подсоединения батарей....
04 11 2025 12:17:44
Хотите построить одноэтажный недорогой дом 6 на 8? Планировка и пошаговая фото и видео инструкция специально для вас. Смотри, применяй как мастер! Сейчас, узнайте подробнее в статье=>>...
03 11 2025 21:45:44
Что собой представляет корейский газовый котел Navien: обзор модельного ряда, описание конструкции и комплектации. Рекоменд.по запуску агрегата, расшифр. ошибок....
02 11 2025 11:37:24
При замыкании, или попадании на провода воды при протекании кровли возрастает вероятность возгорания чердака. Поэтому необходимо обpaбатывать чердак специальным составом. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 11 2025 8:43:42
Предлагаемые на современном рынке отопительные котлы на твердом топливе и краткое описание принципа действия каждого из них....
31 10 2025 2:32:17
В этой статье мы поговорим о термопленке для окон. Вы узнаете о способах сохранения тепла, особенностях пленки для поддержания стабильной температуры, процессе создания термической пленки. Далее будут рассмотрены положительные и отрицательные моменты использования термопленки, тепловая изоляция ПВХ окон и инструкция, как установить «третье стекло», а также найдете стоимость материала и отзывы пользователей. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 10 2025 1:23:56
В данной статье вы узнаете о достоинствах и недостатках настенных газовых котлов Bosch, а так же мы предоставим вам инструкцию по эксплуатации двухконтурных и одноконтурных отопительных моделей....
29 10 2025 22:42:20
Доступный теплоноситель для системы отопления. Отопление антифризом. Свойства антифриза. Добавление антифриза. Температура замерзания антифриза. Какой теплоноситель лучше....
28 10 2025 22:20:14
Хотите найти программу скачать для проектирования домов бесплатно и на русском языке? Смотри ТОП 7 проектировщиков в России. Плюсы и минусы, онлайн или скачать. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 10 2025 19:28:22
Огнезащитная краска по металлу – хаpaктеристики и свойства эмали. Обычно ее используют в комплексе с другими средствами, которые повышают уровень пожарной безопасности. Особое внимание стоит обратить расходу краски при нанесении на металлическую поверхность. Слой краски не должен быть более 8 мм, и не менее 4 мм. Но некоторые эмали наносят слоем и в 1 мм, и это уже исключение. Данные краски получили широкое распространение не только на производстве, но и в быту. Огнезащитная краска по металлу - это лишь часть мер защиты. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 10 2025 2:50:55
Что делать, если Завелись муравьи в доме? Муравьи- самые частые гости в частном владении, как с ними бороться и что делать? Ведь эти мелкие, но умные насекомые быстро захватывают Ваше жилище не желая уходить. Вывести их довольно сложно, но реально! Узнайте про лучшие способы борьбы +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 10 2025 15:50:33
В этой статье мы поговорим о том, как выполнить утепление пола стеклянными бутылками. Вы узнаете о том, насколько целесообразно использовать бутылки для того, чтобы утеплять пол. Далее будет рассмотрено утепление при помощи стеклянных бутылок, создание слоя утепления для готового напольного покрытия, как использовать данный метод при возведении бани, а также как сделать утепление при помощи пластиковых бутылок....
24 10 2025 19:20:52
Хотите узнать как крепить фронтонный свес крыши дома своими руками? Узнай правильные размеры длина и ширина конструкции. +Фото и Видео как сделать в статье=>...
23 10 2025 18:45:21
Что такое кран Маевского. Принцип работы, виды и хаpaктеристики воздухоотводчиков. Установка крана Маевского. Применение крана Маевского для радиаторов и других...
22 10 2025 8:35:54
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет напольный и настенный газовый двухконтурный котел Navien, узнаете какие у него технические хаpaктеристики (12 и 35 кВт), а так же мы предоставим вам отзывы о нем....
21 10 2025 15:32:50
В этой статье мы поговорим о том, чем покрасить плитку на потолке из пенопласта. Вы узнаете, зачем окрашивать пенопластовый потолок, а также какую краску можно использовать для окрашивания плитки – водоэмульсионную, акриловую и латексную. Далее вы узнаете, какие инструменты и приспособления можно использовать, как подготовить потолок и какая технология окрашивания. В конце вы узнаете полезные хитрости для удачного окрашивания. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 10 2025 3:23:33
Еще:
Оборудование -1 :: Оборудование -2 :: Оборудование -3 :: Оборудование -4 :: Оборудование -5 :: Оборудование -6 :: Оборудование -7 :: Оборудование -8 :: Оборудование -9 :: Оборудование -10 :: Оборудование -11 :: Оборудование -12 ::
